14 Апреля 2024
Полимеразная цепная реакция (ПЦР)
Метод ПЦР был разработан Кэри Муллисом в 1983 году, за что он был удостоен Нобелевской премии. Сегодня ПЦР является одним из ключевых методов лабораторной диагностики инфекционных заболеваний.
Что такое ПЦР?
ПЦР — это технология молекулярной биологии, позволяющая многократно увеличить количество определённых участков ДНК в биоматериале. Это достигается путем последовательного удвоения целевых сегментов ДНК в лабораторных условиях с помощью ферментов.
В результате создаётся достаточное количество копий ДНК для их обнаружения. Удваиваются только специфические участки, если они присутствуют в образце.
Помимо амплификации, метод позволяет:
- вносить изменения в структуру ДНК,
- соединять фрагменты ДНК,
- диагностировать наследственные и инфекционные заболевания,
- определять отцовство,
- клонировать гены и выявлять новые.
Применение ПЦР
ПЦР считается «золотым стандартом» диагностики большинства инфекций. Метод позволяет выявлять возбудителей даже при очень низком их содержании.
- Урология и гинекология: хламидиоз, уреаплазмоз, гонорея, герпес, гарднереллёз и др.
- Пульмонология: диагностика туберкулёза, вирусных и бактериальных пневмоний.
- Гастроэнтерология: хеликобактериоз.
- Клиника инфекционных заболеваний: сальмонеллёз, дифтерия, вирусные гепатиты B, C, G.
- Гематология: цитомегаловирус, онковирусы.
Высокочувствительные ПЦР-тесты способны выявлять гепатиты, ВИЧ, COVID-19 и многие другие инфекции даже при выраженной вариабельности антигенов. Специфичность метода может достигать 100%.
Метод особенно ценен при диагностике микроорганизмов, которые сложно или невозможно выращивать в лаборатории, что типично для хронических и латентных инфекций.
Что необходимо для проведения ПЦР?
- ДНК-матрица
- Два праймера* (стартовых фрагмента)
- Термостабильная ДНК-полимераза
- dNTPs (A, G, C, T)
- Ионы Mg²⁺
- Буферный раствор
Реакция проводится в термоциклере — приборе, обеспечивающем циклическое изменение температуры. ПЦР проходит в три стадии, повторяемые 20–35 раз:
- Денатурация (94–96°C): разъединение цепей ДНК.
- Спаривание: праймеры прикрепляются к одноцепочечной ДНК.
- Синтез (72°C): ДНК-полимераза синтезирует новую цепь.
Сбор и доставка материала
До 70% ошибок при ПЦР-диагностике происходит на этапе подготовки материала. В лаборатории Helix используются вакуумные системы, исключающие контакт образца с окружающей средой и снижающие риск контаминации, что повышает точность исследования.
*Праймер — короткий фрагмент ДНК, комплементарный целевому участку, определяющий начало и конец области, подлежащей амплификации.
